Đặc điểm hình thái và biến động cửa sông Gianh

Trên toàn bộ hệ thống sông, vùng cửa sông là vùng chịu tác động của nhiều yếu tố thuộc: thạch quyển, khí quyển, thủy quyển và sinh quyển. Mối tương tác giữa các yếu tố trên đã tạo ra các quá trình động lực và hoạt động đi kèm tại đây: Hoạt động vận chuyển vật liệu trầm tích sông và biển, hoạt động xói lở, hoạt động bồi tụ, xói mòn…

Kỷ yếu Hội nghị: Nghiên cứu “Khoa học Trái đất Môi trường” DOI: 10.15625/vap.2019.00084 ĐẶC ĐIỂM HÌNH THÁI VÀ BIẾN ĐỘNG CỬA SƠNG GIANH Nguyễn Tiến Hải, Vũ Hải Đăng, Phạm Thu Hiên Viện Địa chất Địa vật lý biển, Email: nguyentienhai.2011@gmail.com TÓM TẮT Vùng cửa sơng Gianh (từ Cổ Cang đến cửa Gianh) có chiều dài 54,62 km, gồm đới (theo hướng lục địa → biển, độ sâu đáy tính mùa cạn): i) Đới cửa dịng sơng: sơng uốn khúc, chiều rộng đới (tương ứng chiều dài sông) 27,7 km, chiều rộng sông 80-250 m), độ sâu đáy 2-5 m, xói lở - bồi tụ bờ diễn mạnh; ii) Đới cửa sơng: rộng 17,06 km, dịng sơng thẳng, lịng sơng rộng 800-2.200 m, bồi tụ xói lở chủ yếu bãi bồi sông; iii) Đới cửa sông-biển: rộng 9,23 km, dịng sơng thẳng với chiều rộng 800-1.000 m, độ sâu đáy 8-12,5m, giảm mạnh cuối đới (1,5-2,5 m), mạnh theo mùa cuối đới; iv) Đới cửa biển – sông: hoạt động tạo phá hủy bãi ngầm trước cửa sông phụ thuộc theo mùa cân Từ khóa: Vùng cửa sơng, đới cửa, xói lở, bồi tụ, sơng Gianh GIỚI THIỆU Trên tồn hệ thống sơng, vùng cửa sơng vùng chịu tác động nhiều yếu tố thuộc: thạch quyển, khí quyển, thủy sinh Mối tương tác yếu tố tạo trình động lực hoạt động kèm đây: hoạt động vận chuyển vật liệu trầm tích sơng biển, hoạt động xói lở, hoạt động bồi tụ, xói mịn… Kết q trình động lực hoạt động kèm hình thái cấu trúc, đặc điểm phát triển cửa sơng Sơng Gianh (dịng hệ thống sơng Gianh) sơng lớn Bắc Trung Bộ Hệ thống sơng Gianh có vai trị quan trọng Quảng Bình nói riêng, Bắc Trung Bộ nói chung Sơng Gianh có chiều dài 152km, khởi nguồn từ dãy núi Trường Sơn phía Tây cao 2.000m kết thúc đổ vào Biển Đơng Cửa Gianh (hình 1) Lưu vực sơng Gianh có diện tích rộng khoảng 4.680km² với độ cao trung bình 360m độ dốc trung bình 19,2% [5] Về chế độ thủy động lực, sơng Gianh có lượng nước trung bình năm 7,95km³ (ứng với lưu lượng nước trung bình năm 252m³/s), mơđun dịng chảy năm 53,8 l/s.km² Dòng cát bùn khoảng 1,93x105 tấn/năm, ứng với độ đục trung bình năm 192g/m³ hệ số xâm thực 168 tấn/km² năm [4] Chế độ dịng chảy sơng phụ thuộc vào mùa: mùa mưa (thường gây lũ lụt) chủ yếu từ tháng đến tháng 11, chiếm khoảng 60-75% lượng dịng chảy hàng năm), mùa khơ kéo dài từ tháng đến tháng mùa mưa từ tháng đến tháng năm sau Hạ lưu sông Gianh phát triển đồng Lệ Ninh (độ cao 1-3 m) tạo nên trầm tích Đệ tứ bở rời phía ngồi hệ thống cồn đụn cát có độ cao từ vài mét đến 10-15 m [5] Chế độ động lực biển chịu tác động mạnh chế độ gió mùa, độ cao sóng 1,5-3 m thường kèm theo mực nước biển dâng cao 1-1,5 m [4] Về thủy triều, vùng biển Quảng Bình có chế độ bán nhật triều không với độ lớn triều 2,0-2,5 m Dịng chảy biển ven bờ: mùa đơng từ 1,1-1,4 m/s có hướng tây bắc - đơng nam, cịn mùa hè, dịng chảy sóng ven bờ có tốc độ lớn đạt từ 0,8 - 0,9 m/s có hướng đơng nam - Tây bắc [4,6] Cho đến nay, có số nghiên cứu sơng Gianh, nghiên cứu cụ thể hình thái vùng cửa sông gần chưa quan tâm PHƢƠNG PHÁP NGHHIÊN CỨU VÀ CƠ SỞ TÀI LIỆU Cửa sông (chính xác vùng cửa sơng, viết tắt VCS) khu vực cuối sông (hoặc hệ thống sông), nơi kết thúc sông nơi tạo chuyển tiếp môi trường sông môi trường khác (hồ, đầm, vũng vịnh, biển, đại dương) Cửa sông dịng sơng (hệ thống sơng) 42 Kỷ yếu Hội nghị: Nghiên cứu “Khoa học Trái đất Môi trường” gồm nhiều cửa Sự chuyển tiếp, hịa nhập dịng chảy sơng biển trình diễn biến phức tạp với xu chế độ thủy - thạch động lực sông giảm dần, chế độ thủy thạch động lực biển gia tăng theo hướng lục địa → biển Mối tương tác động lực sông động lực biển tạo hoạt động, tượng xói lở bồi tụ diễn sơng khu vực cửa sông Từ mối tương quan động lực sông động lực biển (mà kết đặc điểm hình thái sơng xu biến động), Nichols Bigg (1985, nguồn: [2]) xác lập VCS sơng đổ vào biển có đới (theo hướng lục địa → biển) : i) cửa dịng sơng (động lực sơng gần thống trị hồn tồn); ii) cửa sông: động lực sông chủ đạo, động lực biển thể yếu (thủy triều), hoạt động bồi tụ diễn chủ yếu lịng sơng vật liệu vụn sơng vật liệu kết tủa từ vật liệu hòa tan tương tác môi trường nước biển nước sông; iii) cửa sông-biển: động lực sông ưu động lực biển (sóng, thủy triều), hoạt động kết tủa từ vật liệu hịa tan diễn khơng mạnh, hoạt động bồi tụ vật liệu vụn biển đưa tới (và xói lở) tăng mạnh, đoạn cuối đới; iv) cửa biển- sông: động lực biển (sóng, thủy triều, dịng chảy) ưu động lực sông, hoạt động bồi tụ phá hủy bãi bồi ngầm diễn chủ yếu trước cửa sông Các tài liệu sử dụng viết tài liệu nghiên cứu, điều tra, khảo sát thực địa tác giả năm 2017, 2018 2019 (hình bảng 1) Các tài liệu đặc điểm điều kiện tự nhiên chủ yếu tài liệu kế thừa cơng trình trước KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 3.1 Kết nghiên cứu Kết điều tra, khảo sát thực địa năm 2017, 2018 2019 thể bảng 1, hình 1b, hình hình a b Hình 1: a Sơ đồ vùng cửa sông Gianh (a) - - - Ranh giới đới cửa sông; ─── T.1 tuyến mặt cắt; b mặt cắt mô dọc sông đới cửa sông: sông – biển biển –sông Tháng 4-5/2018 thực tuyến đo: T.1, T.2, T.3, T.4, T.5, T6 T.7; tháng 6/2019tiến hành khảo sát cửa Gianh, có đo đạc tuyến ngang sơng (tuyến T.8) Kết nghiên cứu, đo đạc thể thông qua sơ đồ mặt cắt ngang sông Hình Đặc biệt, mùa cạn cửa sơng Gianh (đới cửa biển - sông) bị thu hẹp mạnh bãi bồi ven bờ phát triển từ phía bờ Bắc có dạng lưỡi liềm với chiều dài khoảng 150 m cong phía lục địa (Hình 2) Bãi bồi chủ yếu cát hạt vừa nhỏ Cùng thời gian này, dịng sơng Gianh bị thu hẹp nhiều với độ sâu dao động 1,5-2,5m (thời điểm triều bắt đầu lên, khó khăn cho tàu thuyền vào) Hình 2: Cửa sơng Gianh mùa cạn (ảnh: Nguyễn Tiến Hải, tháng 6/2019) ← hướng dịng chảy sơng; Mũi bờ Nam cửa sơng; Lịng sơng đổ vào biển mùa cạn ; Bãi bồi cửa sông ven bờ Bắc mùa cạn 43 Hồ Chí Minh, tháng 11 năm 2019 3.2 Thảo luận Từ kết nhận định nêu trên, theo mơ hình sơng cấu trúc VCS Nichoson Big (nguồn: [2]), xác lập VCS sơng Gianh đoạn sông từ ngã ba Cổ Cang đến Cửa Gianh có chiều dài là54.62km (hình 1a) gồm đới (bảng 1): cửa dịng sơng, cửa sơng, cửa sơng-biển cửa biển – sông Bảng Phân đới vùng cửa sông Gianh Đới cửa sông Chiều rộng Chiều rộng Độ sâu đáy Đặc điểm đới (km) sông (m) sông (m) Cửa dịng sơng (Cổ 27,7 Cang-cồn Tiên Xn) 80 - 250 Cửa sông (cồn Tiên 17,06 Xuân - Quảng Phú) 800-2.200 Cửa (Quảng Gianh) 800 - 1.000 sông-biển 9,23 Phú-Cửa Cửa biển–sơng (trước cửa sơng) Khơng ổn Sơng uốn khúc, xói lở, bồi định 2-5 tụ mạnh bờ Sông thẳng, bồi tụ xói lở mạnh bãi bồi sơng 8-12,5 đến Sơng thẳng, bồi tụ xói 1,5 – 2,5 lở mạnh cuối đới Bồi tụ phá hủy bãi bồi ngầm b a c Hình 3: Sơ đồ thể mặt cắt ngang sông: a tuyến 4, 6; b tuyến 7; c tuyến Về biến động VCS, với đặc điểm trên, thấy: i) đới cửa dịng sơng: biến động sơng chủ yếu hình thái sơng bờ sơng xói lở bờ lõm bồi tụ bờ lồi, xu dịng sơng uốn khúc với mức độ ngày cao hơn; ii) đới cửa sông: biến động chủ yếu khu vực sơng bồi tụ xói lở bãi bồi sông (do vậy, đoạn sông cịn gọi đoạn “sơng bện” hay “sơng rối”); iii) đới cửa sơng-biển: mùa cạn, lịng sơng bị thu hẹp độ sâu đáy giảm hoạt động bồi tụ bờ sông, đặc điểm có tính lặp lại theo mùa với xu hoạt động bồi tụ ưu (xu lịng sơng thu hẹp độ sâu đáy giảm đến mức định, đới xảy biến động “đột biến”); iv) đới cửa biển-sông: hoạt động bồi tụ phá hủy bãi bồi ngầm trước cửa sơng diễn biến có tính lặp lại theo mùa với mức độ cân KẾT LUẬN Vùng cửa sông Gianh (Cổ Cang -Cửa Gianh) gồm đới (theo hướng lục địa → biển): 44 Kỷ yếu Hội nghị: Nghiên cứu “Khoa học Trái đất Mơi trường” + Đới cửa dịng sơng (Cổ Cang - cồn Tiên Xuân): chiều rộng đới (tương ứng chiều dài sơng) 27,7 km, lịng sơng rộng 80 - 250m), độ sâu đáy -5m, hoạt động xói lở diễn mạnh bờ lõm, cịn bồi tụ diễn bờ lồi, độ uốn khúc ngày tăng + Đới cửa sông (cồn Tiên Xuân - Quảng Phú): rộng 17,06km, sơng thẳng, lịng sơng rộng 800-2.200m, độ sâu – 11m, biến động chủ yếu khu vực sơng bồi tụ xói lở diễn mạnh + Đới cửa sông-biển (Quảng Phú - Cửa Gianh) rộng 9,23 km, dịng sơng thẳng, lịng sông rộng 800 - 1.000m, độ sâu đáy sâu - 12,5m), giảm mạnh cuối đới (1,5 – 2,5m).Xu biến động lòng dẫn độ sâu đáy cuối đới diễn mạnh, có tính lặp lại theo mùa với xu bồi tụ ưu + Đới cửa biển – sông: hoạt động tạo phá hủy bãi bồi ngầm trước cửa sông phụ thuộc theo mùa cân Lời cảm ơn Bài báo hoàn thành với hỗ trợ đề tài NVCC24.03/19-19, tập thể tác giả xin trân trọng cảm ơn TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Nguyễn Văn Cư, 1991 Về vấn đề nghiên cứu động lực vùng cửa sơng Việt Nam HNKH tồn quốc biển lần thứ III, tập 2, 166-169 Viện KHVN [2] Nguyễn Tiến Hải nnk, 1999 Phát triển tiến hóa cửa Ba Lạt (sông Hồng) mối tương tác động lực môi trường tích tụ trầm tích Các Cơng trình nghiên cứu Địa chất Địa vật lý biển, tập V, Nxb KH&KT, Hà Nội, 212 -225 [3] Nguyễn Tiến Hải, Vũ Hải Đăng, Nguyễn Bá Thủy, 2018 Tính phân đoạn đặc điểm phát triển sông Gianh (đoạn Cổ Cang – Cửa Gianh) Tạp chí Khí tượng – Thủy văn, 11/2018, 29-35 [4] Trần Thanh Toàn (chủ biên), 1991 Quảng Bình: Điều kiện tự nhiên, tài ngun, mơi trường, kinh tế - xã hội phát triển Ban KH&KT Quảng Bình [5] Nguyễn Quang Trung (chủ biên) nnk, 1983 Bản đồ Địa chất khoáng sản tờ Mahaxay – Đồng Hới, tỷ lệ 1: 200.000 Cục Địa chất Khoáng sản Việt Nam, Hà Nội [6] http://www.quangbinh.gov.vn 45 ... tương tác động lực sông động lực biển tạo hoạt động, tượng xói lở bồi tụ diễn sơng khu vực cửa sông Từ mối tương quan động lực sông động lực biển (mà kết đặc điểm hình thái sơng xu biến động) , Nichols... thể bảng 1, hình 1b, hình hình a b Hình 1: a Sơ đồ vùng cửa sông Gianh (a) - - - Ranh giới đới cửa sông; ─── T.1 tuyến mặt cắt; b mặt cắt mô dọc sông đới cửa sông: sông – biển biển ? ?sông Tháng... cửa dịng sơng, cửa sơng, cửa sơng-biển cửa biển – sông Bảng Phân đới vùng cửa sông Gianh Đới cửa sông Chiều rộng Chiều rộng Độ sâu đáy Đặc điểm đới (km) sông (m) sông (m) Cửa dịng sơng (Cổ 27,7